Vergleich der NS3-Proteaseaktivität der Genotypen 1a und 1b des

Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
Fakultät für Klinische Medizin Mannheim
Dissertations-Kurzfassung
Vergleich der NS3-Proteaseaktivität der Genotypen 1a und 1b des
Hepatitis C Virus
Autor:
Einrichtung:
Doktorvater:
Pamela Strein
Abteilung Molekulare Pharmakologie, Boehringer
Prof. Dr. P. Scigalla
Das Genom des Hepatitis C Virus kodiert für ein Polyprotein, das neben drei Strukturproteinen fünf
Nichtstrukturproteine beinhaltet, darunter auch die NS3-Protease und deren Kofaktor, 4A. Diese
Protease schneidet zwischen den einzelnen Nichtstrukturproteinen. Erst durch die Prozessierung
entstehen die aktiven, reifen Proteine, die für den Lebenszyklus des Virus essentiell sind.
Aufgrund unterschiedlicher Nukleotidsequenzen wird das Hepatitis C Virus in sechs Genotypen
unterteilt. Dieser Klassifikation in Genotypen wird klinische Bedeutung beigemessen, gibt es doch in
der Literatur zahlreiche Hinweise dafür, daß die einzelnen Genotypen bezüglich klinischer Merkmale,
beispielsweise Pathogenität und Ansprechbarkeit auf Interferon-α, differieren. Der Infektion mit dem
Genotyp 1b wird im allgemeinen eine besondere Rolle zugeschrieben, sie gilt als besonders aggressiv
und therapierefraktär.
Eine Begründung für das Verhalten des Genotyp 1b gibt es bisher noch nicht. Dieser Arbeit liegt die
Theorie zugrunde, daß eine höhere NS3-Proteaseaktivität des Genotyp 1b dessen klinische Merkmale
erklären könnte. Daher sollte die enzymatische Aktivität der NS3-Protease des Genotyp 1b mit der
des Genotyp 1a verglichen werden. Im Zuge neuer Therapiestrategien in Form von NS3/4AProteasehemmern ist dieser Ansatzpunkt von besonderem Interesse.
Im verwendeten in vitro Assaysystem wurden die drei Schnittstellen der NS3-Protease im HCVGenom am Übergang von NS4A/4B, NS4B/5A und NS5A/5B als doppelsträngige Oligonukleotide so
in den Leserahmen der β-Galaktosidase eingefügt, daß die enzymatische Aktivität der βGalaktosidase erhalten werden konnte, diese jedoch nach Spaltung durch die NS3-Protease ihre
enzymatische Aktivität verlor. Somit war die enzymatische Aktivität der β-Galaktosidase, die sehr
sensitiv bestimmt werden konnte, ein Maß für die proteolytische Aktivität der NS3-Protease.
Durch Vergleich der β-Galaktosidaseaktivitäten, die nach Transfektion gleicher Mengen der Protease
des Genotyp 1a und 1b gemessen wurden, zeigte sich durchweg der Trend, daß die Protease des
Genotyp 1b das Substrat je nach betrachteter Schnittstelle 1,5- bis 11mal effektiver schnitt als die des
Genotyp 1a. Dies galt sowohl für die drei als Monomer getesteten Schnittstellen (NS4A/4B, NS4B/5A,
NS5A/5B) als auch für eine als Dimer getestete Schnittstelle (NS5A/5B). Des weiteren bestätigten die
Transfektionsexperimente die bereits für das Virus bekannte Tatsache, daß die individuellen
Schnittstellen durch die NS3-Protease verschieden gut geschnitten werden. Dabei ergab sich die
Reihenfolge NS5A/5B>NS4A/4B>NS4B/5A, was als Hinweis auf die Übertragbarkeit der gewonnenen
Daten auf die Situation in vivo gewertet werden kann.
Die in dieser Arbeit gewonnenen Daten lieferten erstmals Hinweise darauf, daß die gegenüber dem
Genotyp 1a höhere Pathogenität und Therapieresistenz des Genotyp 1b durch dessen höhere
Aktivität der NS3/4A-Protease erklärbar sein könnte. Andere Ursachen, wie z.B. weitere Virusproteine
oder die nichttranslatierten Regionen, wurden nicht untersucht und können deshalb nicht
ausgeschlossen werden.